¿Qué es una planta de tratamiento de aguas servidas?
Las aguas servidas contienen materia orgánica, sólidos, microorganismos y otros contaminantes que deben ser removidos o reducidos antes de que el agua pueda ser descargada al medio ambiente o destinada a determinados usos posteriores.
Una planta de tratamiento de aguas servidas, también conocida como PTAS, es una instalación diseñada para recibir estas aguas y someterlas a diferentes procesos que permitan mejorar su calidad y reducir su carga contaminante.
Aunque existen muchas tecnologías y configuraciones posibles, la mayoría de las plantas siguen una lógica similar: recibir el agua, separar los contaminantes, tratar la materia orgánica, retirar los sólidos generados y entregar un efluente con características compatibles con las exigencias del proyecto.
¿Por qué es necesario tratar las aguas servidas?
Las aguas servidas provenientes de viviendas, instalaciones comerciales, industrias u otras actividades pueden contener diferentes tipos de contaminantes.
Entre ellos podemos encontrar sólidos suspendidos, materia orgánica, grasas, nutrientes, microorganismos y otros compuestos cuya presencia puede afectar cuerpos de agua, suelos o sistemas receptores.
El tratamiento busca reducir estas cargas antes de la descarga.
La calidad que debe alcanzar el agua tratada dependerá de distintos factores, como el lugar donde será descargada, su eventual reutilización y las exigencias sanitarias y ambientales aplicables al proyecto.
Por esta razón, una planta no debe diseñarse solamente para recibir un determinado caudal. También es necesario comprender qué características tiene el afluente, es decir, el agua que ingresa a la planta, y qué calidad debe alcanzar el efluente, es decir, el agua que sale después del tratamiento.
¿Qué ocurre cuando el agua entra a una PTAS?
El tratamiento normalmente se desarrolla mediante distintas etapas.
Primero se retiran aquellos elementos que podrían interferir con los procesos posteriores. Luego se reduce la materia orgánica y se separan los sólidos generados durante el tratamiento.
Dependiendo de la solución implementada, pueden incorporarse además procesos de desinfección, eliminación de nutrientes u otros tratamientos complementarios.
De manera simplificada, una planta puede considerar:
pretratamiento → tratamiento principal → separación de sólidos → desinfección o tratamiento complementario → descarga o reutilización.
Cada una de estas etapas cumple una función diferente y debe trabajar coordinadamente con las demás.
Pretratamiento: proteger el proceso que viene después
Antes de comenzar el tratamiento principal es conveniente retirar aquellos materiales que pueden dañar equipos o afectar el funcionamiento de la planta.
Para ello pueden utilizarse rejas, tamices, cámaras de desarenado, separadores de grasas u otros sistemas de retención.
Estos elementos permiten remover sólidos gruesos, arenas, residuos y otros materiales que no deberían ingresar a etapas posteriores.
El pretratamiento puede parecer una etapa simple, pero tiene una función importante: proteger bombas, tuberías, equipos y procesos biológicos, además de reducir problemas de operación y mantenimiento.
El tratamiento biológico
Una parte importante de las aguas servidas corresponde a materia orgánica biodegradable.
Para reducirla, muchas plantas utilizan procesos biológicos en los que microorganismos aprovechan esa materia como fuente de alimento.
Para que estos procesos funcionen adecuadamente, deben mantenerse determinadas condiciones de operación, como disponibilidad de oxígeno cuando el proceso lo requiere, tiempo de contacto, concentración de biomasa y condiciones hidráulicas apropiadas.
Existen diferentes tecnologías de tratamiento biológico.
Entre ellas podemos encontrar sistemas de lodos activados, aireación extendida, reactores de biomasa adherida, biodiscos o sistemas MBBR, entre otras alternativas.
No existe una tecnología universalmente mejor que otra. La solución debe seleccionarse considerando las características del agua, el caudal, las variaciones de carga, el espacio disponible, los requerimientos operacionales y los objetivos del tratamiento.
Separación de sólidos y clarificación
Durante el tratamiento biológico se genera biomasa y otros sólidos que posteriormente deben separarse del agua.
En muchas plantas esta separación se realiza mediante procesos de sedimentación, utilizando unidades donde los sólidos pueden decantar mientras el agua clarificada continúa hacia las etapas siguientes.
Dependiendo de la tecnología empleada, la separación también puede realizarse mediante membranas u otros sistemas.
El objetivo es obtener un efluente con una menor concentración de sólidos y disponer de una corriente separada que contiene los lodos generados durante el proceso.
Desinfección y calidad del efluente
Una vez que se ha reducido la materia orgánica y se han separado los sólidos, puede ser necesario incorporar procesos adicionales.
Uno de ellos es la desinfección, cuyo objetivo es reducir la presencia de microorganismos antes de la descarga o reutilización del agua.
Para ello pueden emplearse distintas tecnologías, dependiendo de las condiciones del proyecto.
En otros casos también puede ser necesario reducir nutrientes, mejorar la calidad física del efluente o incorporar etapas adicionales de tratamiento.
Por esta razón, la salida de una PTAS no debe evaluarse solamente observando si el agua parece limpia. La calidad del efluente debe comprobarse mediante parámetros técnicos y controles definidos para cada instalación.
¿Qué ocurre con los lodos?
Una planta de tratamiento no solamente genera agua tratada.
Como consecuencia de los procesos de separación y tratamiento biológico también se producen lodos, formados por sólidos retirados del agua, biomasa y otros materiales.
Estos lodos deben ser almacenados, espesados, deshidratados, estabilizados o retirados de acuerdo con las características del sistema.
Su manejo es una parte importante del diseño de una PTAS.
Una planta que logra tratar correctamente el agua, pero no dispone de una estrategia adecuada para gestionar sus lodos, puede presentar importantes dificultades operacionales.
Por esta razón, el tratamiento del agua y la gestión de lodos deben considerarse como partes de una misma solución.
¿Una planta elevadora y una planta de tratamiento son lo mismo?
No.
Una planta elevadora de aguas servidas tiene como función principal recibir y bombear aguas servidas desde una cota inferior hacia otra superior, permitiendo continuar su transporte mediante tuberías o redes.
Una planta de tratamiento de aguas servidas, en cambio, busca modificar la calidad del agua mediante procesos físicos, biológicos y, cuando corresponde, químicos.
Ambas instalaciones pueden formar parte de un mismo sistema sanitario.
Por ejemplo, una planta elevadora puede impulsar las aguas servidas hacia una PTAS ubicada a varios kilómetros de distancia.
Si quieres profundizar en este tema, revisa nuestro artículo sobre plantas elevadoras de aguas servidas.
La operación es parte del tratamiento
Una PTAS no termina de funcionar correctamente por el solo hecho de haber sido construida.
Su desempeño depende también de la operación cotidiana, la mantención de equipos, el control de parámetros, la extracción de lodos y la capacidad de detectar condiciones anormales.
Variables como caudal, niveles, estados de bombas, funcionamiento de sopladores, concentraciones de oxígeno u otros parámetros pueden ser monitoreadas para comprender mejor lo que ocurre dentro del proceso.
En este punto, automatización y telemetría pueden transformarse en herramientas importantes para apoyar la operación de una planta de tratamiento.
Permiten conocer estados de equipos, generar alarmas, almacenar información histórica y supervisar determinados procesos a distancia.
Cada planta debe responder a sus condiciones reales
No todas las plantas de tratamiento deben tener la misma configuración.
El caudal, la composición del agua, las variaciones diarias, las condiciones climáticas, el espacio disponible, el consumo energético, la capacidad de operación y mantenimiento y el destino final del efluente influyen directamente en la solución que debe implementarse.
Por esta razón, seleccionar una tecnología solamente por su capacidad nominal o por haber funcionado correctamente en otra instalación puede no ser suficiente.
Una solución adecuada comienza por comprender qué características tiene el afluente, qué procesos necesita la planta y qué calidad debe alcanzar el efluente.
En ADDSYS abordamos los proyectos sanitarios integrando ingeniería, operación, automatización y tecnología, buscando que cada solución responda a las condiciones reales de funcionamiento y a las necesidades particulares de cada instalación.